Photovoltaik-Systeme im Vergleich

Wer eine eigene Photovoltaikanlage plant, steht vor der Frage: Wo ist der beste Platz dafür? Als Flächen für die Installation eignen sich:

• geneigte Dächer
• Flachdächer
• Fassaden
• Freiflächen

Dächer haben bei der Installation von PV-Systemen einen entscheidenden Vorteil: Sie sind die am wenigsten verschatteten Gebäudeteile. Außerdem sind hier die Flächen in der Regel ausreichend groß.

Grundsätzlich gilt jedoch: Eine Solaranlage – unter Berücksichtigung des optimalen Sonneneinfallwinkels – ist umso wirtschaftlicher, je größer ihre Fläche und einfacher ihre Montage ist.

Eine im wahrsten Sinne des Wortes tragende Rolle spielt bei PV-Anlagen das Montagesystem. Ob Schräg- oder Flachdach: Hersteller wie der PV-Spezialist TRITEC AG, ein Unternehmen der Energiedienst-Gruppe, liefern das passende System für jede Dachart. Und zwar für jeden Dachbaustoff, von Ziegel oder Eternit bis zum Trapezblech.

Sonnenenergie aus allen Himmelsrichtungen

Bei der besten Ausrichtung einer PV-Anlage steht der Süden an erster Stelle. Wenn das Sonnenlicht in einem Winkel von 90 Grad auf die Solarzellen trifft, ist die Energieausbeute rechnerisch am größten – vor allem, wenn die Module in einem Aufstellwinkel von rund 30 Grad genau nach Süden ausgerichtet sind.

Immer noch sehr hohe Erträge liefern Aufstellwinkel zwischen 10 und 50 Grad. Bei einer Abweichung nach Südosten oder Südwesten um circa 45 Grad muss man mit 5 bis 10 Prozent geringerem Ertrag rechnen.

Bei senkrechter Montage an der Fassade bei Südausrichtung liegt der Ertrag noch bei 70 Prozent des optimalen Wertes.

Heutzutage kann auf fast jedem Dach und auf jeder Dachneigung und Ausrichtung eine PV-Anlage installiert werden. Geringere Erträge werden durch die, in den letzten Jahren, stark gefallenen Anschaffungskosten quasi kompensiert.

Solaranlagen liefern – wenn sie nicht mit Leistungsoptimierern ausgestattet sind – immer nur so viel Ertrag wie das Modul mit der schwächsten Leistung. Kontraproduktiv für jede Solaranlage ist also unter anderem Schatten, zum Beispiel von Bäumen, Schornsteinen oder Antennen.

Besonders wichtig ist es, auf Teilverschattungen zu achten, zum Beispiel bei hintereinanderstehenden Modulen. Dies kann an Fassaden und auf Freiflächen eher eintreten. Besser ist es dann, Module dort quer und nicht hochkant zu montieren.

Dach und Gebäude müssen die Last einer Solaranlage sowie Wind- und Schneelasten tragen können. Voraussetzungen für eine Dachmontage ist deshalb eine Statikprüfung des Daches (unter Umständen auch des Gebäudes), die auch regionale Wind- und Schneezonen und die daraus vor Ort zu erwartenden Wind- und Schneelasten berücksichtigt.

Bei Anlagen, die von der Energiedienst-Gruppe, u.a. also auch von der TRITEC AG, realisiert werden, ist diese Berechnung bereits berücksichtigt. Lediglich bei sehr alten Dachaufbauten kann es noch vorkommen, dass ein externer Statiker zu Rate gezogen wird.

Ganz schön schräg

Am häufigsten werden PV-Anlagen auf Schrägdächern installiert. Da sie hier deutlicher sichtbarer sind als bei Flachdächern, spielen Gestaltungsfragen eine größere Rolle.

Wer die gesamte Dachfläche mit PV-Modulen belegt, vermeidet das Vermischen von unterschiedlichen Materialien und Formaten.

Weil dies nicht immer möglich ist, bieten sich sogenannte Blindmodule an: Sie bringen zwar keinen Ertrag, sehen aber aus wie übliche Solarmodule und lassen das Dach zusammen mit den „echten“ Modulen harmonisch wirken.

Schrägdächer

 

1. Aufdach-Montage

Hierbei werden die PV-Module auf der vorhandenen Dacheindeckung auf ein spezielles Montagesystem montiert. Ist ein Dach großflächig mit Modulen bestückt, wird die darunter liegende Dacheindeckung verschattet.

Besonders im Hochsommer freut dies die Bewohner, die dann weniger unter der Hitze leiden.

Die speziellen Montagegestelle liegen dem Dach auf. Die Unterkonstruktion verbindet die Solarmodule mit der Statik des Daches und gewährleistet, dass sie auch bei Wind und Wetter an ihrem Platz bleiben.

Vorteil dieser Montageart ist die Hinterlüftung der Module. Sie verhindert im Sommer, dass sich die Module überhitzen und damit in der Leistung abfallen.

2. Indach-Montage

Hierbei werden die PV-Elemente in die Dachfläche integriert und ersetzen optisch Dachziegel. Was Bauhöhe, Dicke und Materialübergänge betrifft, müssen die Module an die umgebende Dacheindeckung angepasst werden.

Hinterlüftete Dachkonstruktionen eignen sich besser für die In-Dach-Montage als nicht hinterlüftete, da sie die Stauwärme abführen können. Das beugt der Überhitzung der Module und damit einem Leistungsabfall vor.

Flachdächer

Flachdächer machen die Montage von PV-Anlagen unkompliziert, preisgünstig und vereinfachen die Wartung. Außerdem lassen sich die Module in der optimalen Ausrichtung und Neigung anordnen. Das bringt maximale Erträge.

Grundsätzlich können PV-Module auf allen Flachdachtypen installiert werden. Vor der Installation sollte man prüfen, ob die bestehende Dachkonstruktion das zusätzliche Gewicht tragen kann und wie die Wind- und Schneelasten aufgenommen werden.

Flachdachkonstruktionen werden – um die Dichtigkeit des Daches zu gewährleisten – nicht im Dach verankert, sondern durch den geringen zusätzlichen Ballast und das Eigengewicht gehalten.

Montagesysteme für Flachdächer gibt es in verschiedenen Ausführungen: Konstruktionen, die im Dach verankert werden, und Modelle, die man lose auf das Flachdach setzt. Gehalten werden letztere hauptsächlich durch ihr Eigengewicht.

Eine PV-Anlage kann ein Gründach sinnvoll ergänzen, da hier die Oberflächentemperatur niedriger ist als auf einem nackten oder bekiesten Dach. So bleiben die PV-Module kühler. Das erhöht den Wirkungsgrad, und die PV-Anlage bringt im Sommer mehr Leistung.

Fassaden

Wegen des vertikalen Winkels kann der Ertrag auf Fassaden rund 30 Prozent geringer ausfallen als bei geneigten Flächen.

Dennoch eignen sich unverschattete Fassadenflächen gut für die Integration von Photovoltaik. Auch ästhetisch kann eine PV-Anlage an der Fassade punkten, wenn sie sich zum Beispiel im Design harmonisch mit einer Glasfassade verbindet. Ein wesentlicher Vorteil einer Fassadenanlage ist die Schneefreiheit im Winter.

Am besten gelingt die Integration in die Fassade, wenn die PV-Anlage bei einem Neubau von Anfang an mit geplant wird.

Aber auch die Fassaden bestehender Gebäude lassen sich nachrüsten. Bei deutlich älteren Gebäuden erfordert die Nachrüstung allerdings häufig individuell angepasste, kleinteilige und damit kostenaufwendigere Lösungen.

Gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV)

Bei der GIPV sind die PV-Module in die Gebäudehülle integriert. Bei einer vollwertigen Integration übernehmen sie zugleich Funktionen der Gebäudehülle und ersetzen konventionelle Materialien.

Gestalterisch sind multifunktionale PV-Lösungen besonders interessant, zum Beispiel die Verwendung in Glasfassaden zur Tageslichtmodulation, in Sonnenschutzsystemen, verglasten Dachöffnungen oder auf kompletten Dachflächen.

Neubauten haben den Vorteil, dass sich die Integration von PV-Anlagen in Dächern und Fassaden mit dem Gebäude planen und auf die verwendeten Baumaterialien abstimmen lässt.

Auch bei Bestandsgebäuden kann die Installation von PV-Anlagen in ästhetischer Hinsicht gelingen, wenn Proportionen, Farben, Materialien und die Dekorelemente des Bestandbaus berücksichtigt werden.

Freiflächen

Auf Freiflächen kann die Aufstellung sehr kostengünstig und wartungsfreundlich realisiert und ideal ausgerichtet werden. Andererseits geht damit ein Flächenverbrauch einher.

In erster Linie sollten Freiflächen genutzt werden, die nicht anderweitig benötigt werden. Denkbar ist natürlich auch ein eigenes, ausreichend großes Grundstück am Haus.

Es gibt also viele Möglichkeiten, mit einer Photovoltaik-Anlage zum eigenen Stromerzeuger zu werden.

Welche Lösung in Frage kommt, ist insbesondere von der Art der verfügbaren Fläche, der Anlagengröße und des Montageorts abhängig.

Wer bei der Planung seines Neubaus von vornherein die Montage einer PV-Anlage in Betracht zieht, ist unabhängiger bei der Wahl des passenden Systems und kann Gestaltungsvorlieben – insbesondere in ästhetischer Hinsicht – einfacher berücksichtigen.